ОБСЛЕДОВАНИЕ  КАРЬЕРА «НЮРБИНСКИЙ» С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ

Слепцова Светлана Григорьевна

студент 3 курса, Финансово-экономический институт ФГАОУ ВПО СВФУ, г. Якутск

Е-mail: s_s_g_91@mail.ru

Платонова Василиса  Николаевна

Научный руководитель, к.э.н., доцент

Основой алмазно-бриллиантового комплекса России явля­ется алмазодобывающая промышленность, ее минерально-сырьевой комплекс. В настоящее время ведущие позиции здесь принадлежат акционерной компании «АЛРОСА». Россия по разведанным за­пасам алмазов занимает первое место в мире. При этом 90 % запасов сосредоточено в Республике Саха (Якутия). Прогнозные ресурсы алмазов России в несколько раз превышают разведанные запасы, что свиде­тельствует о благоприятных перспективах проведения даль­нейших поисковых работ и выявления новых промышленных месторождений. По разведанным запасам и прогнозным ре­сурсам алмазов в пределах территории своей деятельности АК «АЛРОСА» занимает ведущие позиции среди добывающих компаний в мире. АК «АЛРОСА» сегодня представлена пятью горно-обогати­тельными комбинатами, ведущими добычу алмазов в Запад­ной Якутии. Это: Мирнинский, Айхальский, Удачнинский, Анабарский и Нюрбинский ГОКи.

Общепризнанно, что наши карьеры хотя и работают в слож­нейших горно- и гидрогеологических условиях, по своим со­вокупным параметрам являются классикой горной науки, а отдельные технологические переделы обогатительных фабрик находятся на уровне мировых достижений, иногда и превос­ходя их [4].

Одним из крупных месторождений является Нюрбинское месторождение, в котором добывается каждый четвертый алмаз  России.

Географически месторождение располагается на левобережье среднего течения реки Марха в междуречьи Ханьи и Накына в 205 км северо-западнее от города Нюрба, в верховьях ручья Дюлунг-Отуу.

Ближайшим населенным пунктом является город "Мирный", расположенный в 350 км на юго-запад от района работ.

Из-за плохих климатических условий невозможно проложить дороги на большие расстояния, все грузы вывозятся и доставляются воздушным транспортом. В городе имеется крупный аэропорт способный круглосуточно принимать самолеты таких классов как : Ту-134, Ан-12, Ан-24, Ан-30. В пределах района грузоперевозки осуществляются тракторами, вездеходами, полноприводными грузовыми автомобилями и вертолетами.

Климат района резкоконтинентальный, характеризуется суровой и длительной зимой, коротким и довольно холодным летом. На всей территории распространена вечная мерзлота. Морозный период продолжается с октября по апрель, весна начинается в мае, а осень в конце августа.

Набор рабочей силы, запас продовольствия, оборудования осуществляется Ботуобинской геологоразведочной экспедицией [2].

Геоэлектрическая томография

Электротомография — это комплекс, включающий в себя как методику полевых наблюдений, применение специализированной электроразведочной станции, технологию обработки и интерпретации полевых данных. Её особенностью является многократное использование в качестве питающих и измерительных одни и те же фиксированные на профиле наблюдений электроды, коммутируемые с помощью электроразведочных кос и специальной аппаратуры. Это приводит к уменьшению общего числа  рабочих положений электродов при существенном увеличении плотности измерений по сравнению с обычным методом вертикальных электрических зондирований. Такой подход позволяет с одной стороны, работать с современной высокопроизводительной аппаратурой, а с другой стороны, применять эффективные алгоритмы моделирования и инверсий. Интерпретацию данных электротомографии проводят в рамках двумерных моделей. Это принципиально расширяет круг решаемых электроразведочных задач, за счет исследования сред, значительно отличающихся от классических горизонтально-слоистых.

Основной задачей электроразведочных работ являлась оценка строения геоэлектрического разреза исследуемого участка на предмет выявления возможных оползневых структур, поскольку оползневые процессы связанны с изменением блоковых структур, развитием трещин бокового отпора и подстилаемые ослабленными породами являющимися поверхностями скольжения оползневых блоков [3, c. 158].

Кроме того необходимо была оценить наличие в изучаемом разрезе возможных низкоомных участков, которые для мерзлых пород в большинстве случаев связанны с присутствием талых либо засоленных пород, что так же представляет опасность с точки зрения устойчивости откосов карьера [2].

Естественное электромагнитное поле (ЕП)

Методом естественного электромагнитного поля — в данном случае измеряются поля электрокинетического происхождения возникающие в породах содержащих влагу.

  Основной задачей съемки являлось картирование аномальных значений естественных потенциалов [1, c. 98].

  На участке работ были проведены полевые измерения потенциалов естественного электромагнитного поля по двум профилям, общая протяженность 1.105км, замеры производились  между двумя электродами с постоянным расстоянием между ними 50м с перемещением точек замеров 5м [2].

Выводы

1. По результатам интерпретации полученных материалов можно констатировать, что в геоэлектрическом разрезе (до глубины 80 м) карьера Нюрбинский присутствуют зоны с аномально низкими величинами кажущегося сопротивления (ρ_к), что требует заверочных буровых работ на предмет выявления природы аномалий  с определением физико-механических свойств, химического состава и температур замерзания горных пород.

2.Выявленные аномалии низких значений ρ_к являются зонами с отличающимся по своему литологическому строению от наблюденного в скважинах ИГС № 1‑4 и по своим признакам являются участками внутри формационных размывов заполненных материалом с  высокой электропроницаемостью.

3. Выявленные аномалиимаксимумов ЕПсовпадающие с аномалиями низких значений ρ_к  могут быть связаны с фильтрационными, диффузионно-адсорбционными и окислительно-восстановительными процессами, происходящими вучастках внутри формационных размывов, связанных с неоднородностью строения геологического разреза.

4. Аномальные зоны потенциалов ЕП пространственно совпадают с аномалиями ρ_к, что подтверждает достоверность полученных результатов исследований и  метод ЕП может быть включен в комплекс исследований, так как дает возможность определения  диффузионно-адсорбционных, фильтрационных и  окислительно-восстановительных процессов происходящих как в непосредственной близости к дневной поверхности, так и в глубине массива.

5. Обнаруженные аномалии могут быть признаком фазовых переходов, повышенного содержания не замерзшей воды за счет засоленности.

6. В связи с неоднородностью геологического строения, наличия аномальных зон и присутствием негативных инженерно-геокриологических факторов -  с юга склад руды и хвостохранилище, с востока отвал вскрышных пород,  восточный борт карьера «Нюрбинский» может являться потенциально опасным в плане возникновения и развития оползневых процессов.

7. Проведенный в соответствии с техническим заданием объем геофизических  исследований не позволяют оценить всю полноту  происходящих процессов  в карьера Нюрбинский. Необходимо увеличить  детальность  исследований как по площади, так и по количеству и плотности измерений

В целях проведения детальной оценки состояния  карьера Нюрбинский и определения его фактической устойчивости рекомендуется разработать и реализовать программу исследований  и наблюдений, постоянно действующего мониторинга за состоянием этого участка борта карьера, включающую в себя:

1. Обобщить и проанализировать все уже имеющиеся и полученные в будущем данные по изучению геологического строения, гидрогеологических условий и температурного режима карьера «Нюрбинский».

2. Разработка и реализация программы исследований и мониторинга рекомендуется с участием организаций, имеющих опыт таких работ.

3. Создать сеть режимных автоматизированных термометрических скважин с тензорными датчиками, для контроля температурного состояния мерзлых пород и создания температурного режима карьера «Нюрбинский».

4. Заложить площадные режимные профиля геоэлектрической томографии, для локализации аномальных зон, контроля возникновения трещин бокового отпора, протекания оползневых процессов  и растепления верхней части разреза карьера «Нюрбинский».

5. Проведение профильных георадиолокационных измерений, для определения трещиноватости массив с целью определения его устойчивости.

6. Заложить опытно-методические сейсморазведочные профиля МОГТ-2Д пространственно совпадающие  с профилями геоэлектрической томографии, для изучения сейсмогеологического строения карьера «Нюрбинский», картирование его напряженно-деформационного состояния с выделением в разрезе ослабленных зон формирующих поверхность смещения и пространственного прогнозирования склоновых процессов.

7. Создать сеть режимных  скважин с применением магнитных меток и геодезических реперов, для контроля возникновения и скорости протекания оползневой деятельность карьера «Нюрбинский».

Все вышеперечисленные методы направлены на создание оптимального, безопасного режима восточного борта карьера «Нюрбинский».

Список литературы

1. В. В. Ржевский, Г. Я. Новик "Основа физики горных пород"; «Недра», 2000 г. – 240 с.
2. "Отчет о проведённых работах по поискам структур для захоронения  дренажных вод карьеров трубок Нюрбинская и Ботуобинская в 2007‑2008 гг (Структурная партия) " Группа «АЛРОСА», Открытое акционерное общество «АЛРОСА-Нюрба», Мирнинская геологоразведочная экспедиция АК «АЛРОСА» (ЗАО), г. Мирный, 2008 г
3. Ю. Д. Зыков "Геофизические методы исследования криолитозоны"; Изд-во Московского университета. Москва, 2007 г. – 210 с.
4. Кузнецов А. Н. Современные проблемы науки и образования. -2010.-№ 3. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL:http://ecsocman.hse.ru/data/383/537/1217/Almazodobyvayushchaya_promyshlennot.pdf(дата обращения: 28.05.2010)